[發明專利]用于微網的削峰填谷的方法

無效

• 申請號: 201110382535.6
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102496947A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 舒鵬;張毅;谷延輝
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 苑軍茹

技術領域

本發明涉及微網領域，更具體地講，涉及一種用于微網的削峰填谷的方法。

背景技術

隨著常規能源的逐漸枯竭，以及日益嚴重的環境污染，可再生能源以及分布式發電技術近年來在世界范圍內得到了越來越多的重視和發展。目前，分布式發電一般是指發電功率在數千瓦至50兆瓦的小型化、模塊化、分散式、布置在用戶附近為用戶供電的連接到配電系統的小型發電系統。目前已有的研究和實踐已表明，將分布式發電供能系統以微型電網(MicroGrid，下面將其稱作微網)的形式接入大電網并網運行，與大電網互為支撐，是發揮分布式發電供能系統效能的最有效方式。

作為分布式發電的重要組成形式之一，微網通常是由分布式電源(DG)、儲能裝置、能量變換裝置、相關負荷、監控系統、保護系統、電力傳輸設備等匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統。因為，微網既可以通過配電網與大電網并聯運行，形成一個大型電網與小型電網的聯合運行系統，也可以獨立地為當地負荷提供電力需求，其靈活的運行模式大大提高了負荷側的供電可靠性；同時，微網通過單點接入大電網，可以減少大量小功率分布式電源接入大電網后對大電網的影響。此外，微網將分散的、不同類型的小型發電源(分布式電源)組合起來供電，能夠使小型電源獲得更高的利用效率。在大電網正常狀態下，微網需要長期穩定運行；而在大電網受到干擾時，微網必須快速脫離大電網，進入并保持于孤島運行狀態，待大電網故障排除后重新自動并網運行。上述功能被概括為：削峰填谷、功率平滑、模式切換等。實現這些功能所需的控制策略，是微網技術的難點，各國研究團隊正不斷開發更優的控制方法和硬件組成。

近年來，風力發電、太陽能光伏發電技術的發展，使得可再生能源發電得到了越來越多的利用，將可再生能源發電與微網形式相結合的技術，是應用前景非常廣闊的技術，成為了電力系統研究的新領域。由于微網是一種新型電網，其系統復雜程度大大高于普通電網，這導致了微網的控制策略和控制方法的復雜度相對普通電網也大大提升。

“削峰填谷”是最能體現微網價值的功能之一。在并網運行方式下，用于調節微網整體的負荷曲線在期望的范圍內。負荷曲線的范圍可大可小，一般針對日負荷曲線進行削峰填谷的研究。

目前，現有的微網系統通常由單一種類的分布式電源、負荷、電力傳輸設備等簡單組成。分布式電源通常是傳統能源的電源類型，例如以鉛酸蓄電池組、鋰電池組為代表的能量型儲能設備，也可配置一定容量的燃機。

圖1示出了現有技術中的微網拓撲結構。在圖1所示的微網系統中，微網分布式電源常為燃機/儲能系統，接入母線BUS1，微網負荷亦接入該母線BUS1。BUS1為低壓交流母線，電壓在220V～35KV之間，通過變壓器與BUS2相連。BUS2為高壓交流母線，可視為大電網，電壓在10KV～220KV之間。PCC所示的斷路器為微網和大電網之間的連接點。

因為目前技術常采用的分布式電源為柴油發電機或鉛酸蓄電池進行理論研究工作，因此在工程應用上有所局限：(1)燃機雖然可以長時間發出可調的功率，但因為其是慣性旋轉設備，響應速度慢，而且無法抵消負荷曲線中的低谷段；(2)鉛酸蓄電池的功率響應速度快，可以吸收和發出功率，但是因為該儲能元件受容量限制、壽命限制，控制效果有限，不適合較大規模的工程應用；(3)尚無和可再生能源發電的配合技術。

發明內容

本發明的一方面能夠根據儲能分布式電源的電量，主動向供電系統開放充電和放電能力，從而控制微網并網的聯絡線功率，使之在期望的功率范圍內，更好的實現微網削峰填谷功能。

另外，根據本發明示例性實施例，儲能分布式電源的響應能力可達1ms，控制效果強，從而可在有可再生能源存在的微網中，進行較好的聯絡線的削峰填谷的控制。

根據本發明的一方面，提供了一種用于微網的削峰填谷的方法，所述方法包括：統計聯絡線的日平均功率曲線并獲得波峰參考值和波谷參考值；基于波峰參考值和波谷參考值設置削峰門檻值和填谷門檻值；在微網內選擇儲能分布式電源；當微網處于并網運行狀態時，啟動削峰填谷功能以根據聯絡線的負荷功率以及選擇的儲能分布式電源的荷電狀態進行削峰填谷的操作。

根據本發明的另一方面，如果微網內的負荷功率高于該削峰門檻值，則高于該削峰門檻值的負荷功率將被選擇的儲能分布式電源補償；如果微網內的負荷功率低于填谷門檻值，則低于該填谷門檻值的負荷功率，將被選擇的儲能分布式電源吸收。